Đề tài Chocolate den

o này sẽ được mang đi phơi sấy và đóng bao. Sản phẩm cuối cùng ta thu được chính là hạt ca cao nhân thương phẩm. GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Đề tài : Chocolate đen 7 Quy trình tạo ra ca cao nhân thương phẩm từ trái ca cao tươi: Hạt ca cao dùng để sản xuất chocolate là hạt ca cao đã qua quá trình lên men, phơi sấy. Khi đó, thành phần hóa học của hạt ca cao bị biển đổi một cách sâu sắc. Làm sạch Ca cao Xử lý nhiệt Tách vỏ Lên men Phơi , sấy Ca cao nhân thương phẩm Vỏ GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Đề tài : Chocolate đen 8 1.1.2. Thành phần hóa học Bảng 1.1: Sự thay đổi của hạt( Giống Forastero) sau quá trình ủ và phơi sấy Thành phần Hạt trước khi ủ(%) Hạt sau khi ủ và phơi(%) Nước 32-36 5-7 Protein 5-7 11-13 Lipid 31-33 46-48 Đường khử 0,3-0,5 0,1-0,2 Saccharose 1,8-2,1 0 Tinh bột 9-10 7-9 Sợi thô 10-12 19-21 Acid Acetic 0 0,8-1 Từ bảng trên ta thấy, thành phần hóa học chính của hạt ca cao chính là chất béo. Chất béo trong ca cao chủ yếu là các triglyceride của glycerol và các acid béo không no. Một thành phần quan trọng khác trong hạt ca cao là các alkaloid. Alkaloid điển hình trong ca cao là theobromine (3,7-dimethylxanthine) . Nó là chất kích thích nhẹ , tạo cảm giác hưng phấn cho cơ thể con người. Cường độ kích thích của theobromine thấp hơn caffeine rất nhiều. Trong ca cao, theobromine có hàm lượng dao động trong khoảng 1-4% (w/w). Trong ca cao cũng có chứa caffeine , tuy nhiên hàm lượng rất thấp so với trong cà phê . Ngoài các alkaloid, trong ca cao còn có một thành phần khác có dược tính là các polyphenol chủ yếu trong ca cao là các catechin. Các polyphenol này là chất chống oxy hóa tốt cho cơ thể. Vì vậy, các sản phẩm từ ca cao thường có tác dụng chống lão hóa cho cơ thể. 1.1.3.Chỉ tiêu chất lượng của nguyên liệu Tiêu chuẩn chất lượng của hạt ca cao nhân thương phẩm sau quá trình lên men được quy định trong tiêu chuẩn Việt Nam “Hạt ca cao: yêu cầu kỹ thuật” (TCVN 7519:2005) -Hạt ca cao phải được lên men hoàn toàn. -Không được chứa côn trùng sống. -Không có hạt dính đôi dính ba. GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Đề tài : Chocolate đen 9 -Hạt khô và có độ cứng cần thiết, vỏ hạt ít bị nhăn nheo. -Hạt phải đồng đều về kích thước, hạt phải trơn bóng, không có hoặc có với tỉ lệ rất nhỏ các hạt lép, rỗng. -Có sự phân tách giữa vỏ và phôi nhũ. -Phôi nhũ có màu nâu hoặc nâu hơi tía, mùi thơm đặc trưng, ít chát. -Khối hạt chỉ có ít hạt xám (do lên men quá lâu) và hạt mốc. -Trọng lượng hạt sau phơi sấy bằng 10-15% trọng lượng hạt mới tách vỏ. -Hàm lượng nước không được quá 8%, không có hạt hôi khói hoặc mùi vị lạ khác, không có vật lạ và không pha trộn gian lận. Bảng 1.2: Chỉ tiêu chất lượng ca cao Loại hạt Hạt xám (%) Hạt mốc, nảy mầm, sâu Loại I(good fermented) Dưới 5% Dưới 5% Loại II(fair fermented) Dưới 10% Dưới 10% Loại III(fair average quanlity) Dưới 12% Không giới hạn 1.1.4.Tiêu chuẩn chất lượng ca cao Bảng 1.3: Chỉ tiêu chất lượng ca cao Tiêu chuẩn Mô tả Số lượng hạt/100g Hạt mốc Hạt đen Khiếm khuyết Ẩm (%) Lẫn tạp chất FAO Model Ordinance Loại 1 Không đề cập(đồng đều) 3 3 3 7,5 0 AFCC (Paris) Tốt Đã lên men 100 5 5 ** Không đề cập Không đề cập CAL (London) Tốt Đã lên men(mùa chính) 100 5 5 ** Không đề cập Không đề cập CMAA (NewYork) 100 4 10 4 Không đề cập Không đề cập Ghi chú :**=Các lỗi do sâu bọ được tính gộp vào lỗi bị mốc GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Đề tài : Chocolate đen 10 1.2. Bơ ca cao Bơ ca cao được ép từ hạt bằng nhiều cách khác nhau. Bơ ép nguyên chất thu được khi ca cao tảng (cục) bị ép thẳng đứng. Hạt ca cao loại hai (không đạt chuẩn) có thể được ép (không cần loại bỏ vỏ trước) bằng máy ép liên tục. Bơ ép nguyên chất không cần làm sạch nhưng thường được khử mùi. Quá trình chiết lỏng cũng có thể được dùng để chiết bơ từ bánh (từ quá trình ép); loại bơ này cần được tinh chế. Bơ ca cao thu được từ quá trình ép mảnh ca cao có những đặc tính sau: giòn và dễ vỡ khi nhiệt độ thấp hơn 20°C. Bơ ca cao cũng chứa một số Glyceride. Dưới đây là kết quả từ hai nghiên cứu xác định thành phần phần trăm của Glyceride: Bảng 1.4: Thành phần của Glyceride trong bơ ca cao Glycerides Phần trăm (%) Trisaturated 2.5 - 3.0 Triunsaturated (triolein) 1.0 Diunsaturated Stearo-diolein 6 - 12 Palmito-diolein 7 - 8 Monounsaturated Oleo-distearin 18 - 22 Oleo-palmitostearin 52 - 57 Oleo-dipalmitin 4 - 6 Nhiệt độ nóng chảy của bơ ca cao dao động trong khoảng 16-37oC , tùy thuộc vào dạng tinh thể của chất béo tạo thành trong quá trình kết tinh . Trong công nghệ sản xuất chocolate, bơ ca cao là thành phần quan trọng nhất. Tính chất đặc trưng của bơ ca cao sẽ tạo ra tính chất đặc biệt về cấu trúc của chocolate. Các chỉ tiêu chất lượng quan trọng của bơ ca cao để sản xuất chocolate : GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Đề tài : Chocolate đen 11 Bảng 1.5 : Các chỉ tiêu cơ bản của bơ ca cao trong sản xuất chocolate (Theo Cargill Corporation) Thông số Giới hạn Phương pháp phân tích Acid béo tự do Max 1,75%(w/w) IUPAC 2.201, 1987 Chỉ số iodine 33-42 IUPAC 2.205, 1987 Độ ẩm Max 0,3%(w/w) IUPAC 26, 1987 Chỉ số khúc xạ 1,456-1,459 IUPAC 2.102, 1987 Chất không bị xà phòng hóa Max 0,35% IOCCC 23, 1988 Chỉ số blue Max 0,05% IOCCC 29, 1988 Trong thời đại ngày nay, người ta đã sử dụng chất béo từ thực vật để thay thế cho bơ ca cao (Cocoa Butter Equivalences – CBEs). Nhưng chất lượng của bơ ca cao nhân tạo này không cao, các chỉ tiêu cảm quan và dinh dưỡng cũng không bằng bơ ca cao tự nhiên. Do đó, việc sử dụng này cũng rất hạn chế vì ảnh hưởng nhiều đến chất lượng chocolate thành phẩm. Một số quốc gia quy định rằng trong sản xuất chocolate không được sử dụng chất béo thực vật khác ngoài bơ ca cao. 1.3. Một số chất khác 1.3.1.Chất tạo vị ngọt Chất tạo vị ngọt trong sản xuất chocolate có vai trò là góp phần tạo ra tính chất cảm quan đặc trưng cho chocolate về mùi, vị, cấu trúc, đồng thời chúng cũng cung cấp năng lượng cho sản phẩm. Hiện nay, có nhiều loại chất tạo vị ngọt được sử dụng trong sản xuất chocolate. Dưới đây, một số loại chất tạo vị ngọt thông dụng : Đường saccharose : - Đường saccharose là chất tạo vị ngọt được sử dụng nhiều nhất trong sản xuất chocolate. Đây là loại đường thông dụng hiện nay trên thị trường, nó được làm chủ yếu từ mía nên còn gọi là đường mía. Saccharose do một phân tử α - D - Glucopiranoside (1→2) β - D - Glucofuranoside α - Glucose ở dạng piranose liên kết với một phân tử ở dạng furanose bằng liên kết glucoside xảy ra ở C1 của gốc α - Glucose và C2 của gốc β - Fructose, loại đi một phân tử H2O. Do vậy saccharose còn được gọi là (có độ quay cực bằng + 66,50). GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Đề tài : Chocolate đen 12 CH2OH O H HOH2C C O H H OH H OH OH H O H HOH OH C H CH2OH 4 6 5 3 2 1 2 1 3 4 5 6 Hình 1.3: Công thức cấu tạo đường saccharose -Saccharose (còn gọi là sucrose) là tinh thể không màu, không mùi, có vị ngọt, tan nhiều trong nước, nhất là nước nóng, nóng chảy ở 1850C, tỷ trọng: 1,5879 g/cm3. -Trong chocolate, saccharose có thể tồn tại ở dạng tinh thể. Do đó, nếu kích thích các tinh thể đường quá to, người sử dụng có thể cảm nhận được chúng.Khi đó, tính chất cảm quan của chocolate sẽ bị giảm đi đáng kể. Thông thường, kích thước mong muốn của tinh thể saccharose trong chocolate nên nhỏ hơn 30µ𝑚𝑚. -Trong quá trình chế biến, sau khi đã nhào trộn để nghiền tinh thể đường đạt đến trạng thái theo yêu cầu sẽ tốn nhiều năng lượng và thời gian. Nhưng cũng không thể nghiền đường saccharose ở trạng thái vô định hình sẽ không được tạo thành, ảnh hưởng đến tính chất cảm quan, đặc biệt là hương của sản phầm. Ngoài ra, cần chú ý đến hiện tượng tái kết tinh trong quá trình bảo quản sản phẩm, sẽ gây nên hiện tượng nở hoa, làm giảm độ bóng mịn của bề mặt chocolate, làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm. Thông thường, đường dùng trong sản xuất chocolate là đường tinh luyện (refied extra –RE), có hàm lượng đường saccharose không thấp hơn 99,9%w/w, hàm ẩm nhỏ hơn 0,06%w/w, đường nghịch đảo không vượt quá 0,04%. Kích thước, thông thường của tinh thể đường là 0.5- 1,25mm, một số sản phẩm chocolate đòi hỏi đường saccharose phải có đường kính xấp xỉ 0,2mm. Ngoài ra, một số chất tạo ngọt khác cũng được sử dụng như các glucose, fructose, polyol, tagatose, isomaltulose…Các chất này được bổ sung vào chocolate nhằm tạo ra các tính chất cảm quan đặc trưng cho sản phẩm và thường được sử dụng một lượng tương đối nhỏ hơn so với đường saccharose. 1.3.2. Các phụ gia Ngoài các thành phần cơ bản nói trên, trong sản xuất chocolate một số phụ gia sau đây cũng được sử dụng : 1.3.2.1. Chất tạo nhũ GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Đề tài : Chocolate đen 13 Trong sản xuất chocolate, thường sử dụng chất tạo nhũ, đặc biệt là lecithin, nhằm tạo điều kiện cho sự phân bố của các cấu tử ưa nước ( protein , đường…) vào pha liên tục là chất béo được thuận lợi. Lecithin là hỗn hợp của phospholipid trong đó phosphatidylcholin là thành phần chủ yếu Lecithin sản xuất trong công nghiệp chứa các phospholipid khác nhau ngoài phospholipidcholin còn có photphatidylethanollamin và phosphatidylinositol. Cấu trúc hóa học của chúng như sau: R1 C O O CH2 CH H2C O OC O R2 P O OH O CH2 NH2 R1 C O O CH2 CH H2C O OC O R2 P O OH O OH OH OH OH OH Hình 1.4 : CTCT Phophatidylethanollamin Hình 1.5 : CTCT Phophatidylinositol Ghi chú: R1 và R2 là các axit béo. Trên 90% phospholipids trong lecithin của đậu là 3 dạng trên Lecithin có nhiều trong lòng đỏ trứng gà, trong đậu nành, trong máu, trong các dây thần kinh. Qua cấu tạo ta nhận thấy nó gồm hai phần: GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Đề tài : Chocolate đen 14 - Phần phân cực bao gồm phosphoric acid và base nitrogen ưa nước. - Phần không phân cực bao gồm các gốc acid béo, rượu glycerol kị nước. Do có cấu tạo như trên nên lecithin ở trong nước sẽ tạo thành dung dịch gọi là dung dịch giả. Nhờ đặc tính vừa ưa nước, vừa kị nước mà phospholipid tham gia trong việc bảo đảm tính thấm một chiều của các màng cấu trúc dưới tế bào. Lecithin có thể bị thuỷ phân bằng acid, kiềm hay enzyme Lecithin là chất hoạt động bề mặt, dùng để tạo nhũ trong công nghệ thực phẩm do nó có những tính chất sau: -Làm tăng khả năng hấp thụ nước -Tăng khả năng tạo hình của bột. -Giảm thời gian trộn. -Làm tăng khả năng hoạt động của máy móc. -Làm tăng thời gian bảo quản. Hàm lượng chất tạo nhũ thường không vượt quá 0,5% tồng khối lượng nguyên liệu . Tiêu chuẩn của lecithin trong sản xuất chocolate đen: - Acetone insolubles > 98% - Hexane insolubles < 0.3% - Moisture < 1% - Acid value (mgKOH/g) < 30 - Peroxide value < 12 - Appearance: yellow-colored milk - Arsenic (mg/kg) < 0.1 - Lead (mg/kg) < 0.5 1.3.2.2. Các chất tạo hương Chúng được sử dụng để tạo ra các sản phẩm chocolate có các tính chất đặc trưng về hương. Hương liệu thường được sử dụng nhất là vanillin. Hàm lượng sử dụng tùy thuộc vào cường độ hương mà nhà sản xuất mong muốn. Vanillin là một hợp chất hữu cơ với công thức phân tử C8H8O3. Nhóm chức của nó bao gồm aldehyde, ete, và phenol. Nó là thành phần chiết xuất từ hạt lan dây, hạt cà phê rang hay của một số loại hạt khác, nó cũng được tìm thấy ở các cây thông đỏ Trung Quốc. Tổng hợp vanillin, thay vì vanilla trích xuất tự nhiên, đôi khi được dùng như một GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Đề tài : Chocolate đen 15 chất hương liệu trong thực phẩm, nước uống, và dược phẩm. Methylvanillin được sử dụng trong các ngành công nghiệp thực phẩm cũng như ethylvanillin. Nhưng ethylvanillin đắt hơn nhưng nó lại có một tác dụng tốt hơn. Nó khác với methylvanillin bởi có một nhóm ethoxy (-O-CH2CH3) thay vì một nhóm methoxy (-O-CH3). Công thức của anillin như sau: Tác dụng lớn nhất của vanillin là làm hương liệu, thường là trong các loại thực phẩm ngọt. Các kem và chocolate cùng các ngành công nghiệp bao gồm 75% của thị trường cho vanillin làm hương liệu. GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Đề tài : Chocolate đen 16 2. Quy trình công nghệ: 2.1.Qui trình 1 Làm sạch Ca cao nhân thương phẩm Xử lý nhiệt Tách vỏ Kiềm hóa Rang Vỏ Nghiền tinh Đảo trộn nhiệt Đường Hương liệu Chất nhũ hóa Nghiền Nhào trộn Làm dịu Tách khuôn, bao gói Chocolate Bơ ca cao GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Đề tài : Chocolate đen 17 2.2. Qui trình 2 Ca cao nhân thương phẩm Làm sạch Rang Tách vỏ Nghiền Kiềm hóa Tạp chất Vỏ Nghiền tinh Đảo trộn nhiệt Đường Hương liệu Chất nhũ hóa Nhào trộn Làm dịu Tách khuôn, bao gói Chocolate Bơ ca cao GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Đề tài : Chocolate đen 18 3. Giải thích quy trình công nghệ Qui trình 1: 3. 1. Làm sạch a. Mục đích công nghệ: Chuẩn bị Khi đưa vào sản xuất thì nguyên liệu bị lẫn các tạp chất như cành cây khô, lá, đất, đá, xác côn trùng. Gian đoạn làm sạch sẽ giúp loại các tạp chất này ra, giúp kích thước của hạt đồng đều hơn, để quá trình chế biến tiếp theo thuận lợi hơn. b. Các biến đổi của nguyên liệu Không xảy ra các biển đổi đáng kể, biến đổi chủ yếu chỉ là làm giảm hàm lượng các tạp chất, tỷ trọng hạt đồng đều hơn. c. Phương pháp thực hiện: Quá trình làm sạch ca cao thường được thực hiện theo các bước sau: - Đầu tiên, ca cao được làm sạch bằng các sàng nhằm loại các tạp chất và các hạt ca cao có kích thước nhỏ hơn hoặc lớn hơn hạt ca cao theo yêu cầu. Thông thường, người ta sử dụng hai sàng nối tiếp và dòng ca cao sau làm sạch là dòng nằm giữa hai sàng. - Tiếp theo, ca cao sẽ được làm sạch các tạp chất kim loại bằng từ trường. - Cuối cùng, ca cao sẽ được làm sạch bằng khí động. Tại đây, các tạp chất nặng hơn ca cao như cát, đá và các tạp chất nhẹ hơn ca cao như lá cây, cành cây khô, các hạt lép hoặc các miếng vỡ của ca cao sẽ được loại ra. d. Thiết bị và thông số công nghệ Hình 3.1 : Thiết bị sàng rung GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Đề tài : Chocolate đen 19 3.2. Xử lý nhiệt a. Mục đích công nghệ: Chuẩn bị Hạt ca cao nhân có lớp vỏ mềm và liên kết chặt chẽ với nội nhũ. Quá trình xử lý nhiệt làm cho lớp vỏ giòn hơn và dễ tách rời khỏi nội nhũ. b. Biến đổi của nguyên liệu - Vật lý: Khi chịu tác động của nhiệt độ, lớp vỏ hạt và nội nhũ bên trong có biến đổi khác nhau do có thành phần hóa học khác nhau. Lớp vỏ có thành phần chủ yếu là polysaccharide, nội nhũ thành phần chủ yếu là lipid. Khi chịu tác động nhiệt độ, vỏ hạt mất ẩm, cấu trúc trương nở. Nội nhũ có xu hướng biến dạng. Do đó, liên kết giữa nội nhũ và vỏ bị phá vỡ, vỏ sẽ tách rời khỏi nội nhũ. -Hóa học: Một số phản ứng hóa học có thể diễn ra trong nội nhũ. Quan trọng nhất là phản ứng Maillard giữa acid và đường khử, sẽ tạo hương cho sản phẩm. - Sinh học: Dưới tác dụng của nhiệt độ, các vi sinh vật trên bề mặt hạt ca cao sẽ bị ức chế và tiêu diệt. c. Thiết bị và thông số công nghệ Tác nhân là dùng không khí nóng Hình 3.2 : Thiết bị xử lý nhiệt GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Đề tài : Chocolate đen 20 3.3. Tách vỏ hạt ca cao a. Mục đích công nghệ: Khai thác Quá trình này sẽ tách lớp vỏ ca cao ra khỏi nội nhũ, sau đó loại chúng ra bằng cách kết hợp lực cơ học và phương pháp phân riêng thích hợp. b. Các biến đổi của nguyên liệu - Vật lý: Lớp vỏ bị tác động của lực cơ học và vỡ ra. Nội nhũ của hạt ca cao cũng bị vỡ nhỏ ra. Do đó khối lượng của nguyên liệu sẽ giảm đi, nên hàm lượng vỏ còn sót nhiều thì chất lượng sản phẩm kém. c. Thiết bị và thông số công nghệ Tương tự như thiết bị nghiền búa, sau đó dùng sàng và khí động để tách vỏ. Các hạt ca cao sau khi xử lý nhiệt sẽ được cho vào thiết bị tách vỏ. Các cánh tay đập sẽ quay và làm cho hạt cũng chuyển động tròn theo. Khi hạt chuyển động, nó sẽ va đập vào thành thiết bị cũng như cánh tay đòn làm cho vỏ vỡ ra (một phần hạt cũng vỡ theo). Sau đó, ca cao sẽ được chuyển sang bộ phận phân riêng vỏ và nhân bằng hệ thống sàng và khí động. Thông thường, lượng vỏ còn sót lại sau quá trình tách vỏ chiếm tỷ lệ nhỏ hơn 1% khối lượng nguyên liệu. GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Đề tài : Chocolate đen 21 Hình 3.3: Thiết bị tách vỏ hạt ca cao 3.4. Kiềm hóa a. Mục đích công nghệ - Hoàn thiện: Để thu được ca cao nhân ta phải qua công đoạn lên men để tách vỏ nhầy. Sau quá trình lên men, có sự hình thành acid lactic và acid acetic. Acid acetic bị bay hơi trong quá trình phơi sấy còn acid lactic lưu lại trong nhân. Nếu hàm lượng acid cao sẽ làm sản phẩm bị chua, giảm chất lượng cảm quan, quá trình kiềm hóa sẽ trung hòa các acid này, làm giảm vị chua của sản phẩm. Quá trình kiềm hóa, góp phần làm tăng chất tiền hương, làm tăng chất lượng cảm quan cho sản phẩm. - Chuẩn bị: Khi được kiềm hóa, hạt ca cao mềm và xốp hơn. Quá trình nghiền được thực hiện dễ dàng hơn. GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Đề tài : Chocolate đen 22 b. Các biển đổi của nguyên liệu - Vật lý: Khi kiềm hóa các cấu trúc đặc biệt là polysaccharide bị thủy phân. Cấu trúc hạt ca cao xốp hơn, do có phản ứng ngưng tụ của hợp chất polyphenol nên màu sắc ca cao sậm hơn, tạo màu đen đặc trưng cho sản phẩm. - Hóa lý: Nhiệt độ nóng chảy của tinh thể lipid trong hạt ca cao cao nhất là 37oC, mà nhiệt độ kiềm hóa cao hơn nên sau quá trình kiềm hóa tinh thể bơ ca cao hóa lỏng. - Hóa học: Sự trung hòa acid là biến đổi quan trọng nhất, nên giá trị pH đạt yêu cầu là giá trị trung tính. Ngoài ra, dưới tác dụng của hợp chất kiềm, có phản ứng thủy phân lipid, thủy phân protein, thủy phân polysacharide. Bên cạnh đó, còn có phản ứng ngưng tụ của hợp chất polyphenol và phản ứng Maillard góp phần tạo mùi vị đặc trưng của sản phẩm chocolate. c. Thiết bị Quá trình kiềm hóa được thực hiện gián đoạn, sử dụng tank hình trụ đáy côn, trang bị vỏ áo để gia nhiệt. Cánh khuấy được sử dụng là cánh khuấy dạng trục vis. Hình 3.4 : Thiết bị tank kiềm hoá Hình 3.5 : Cấu tạo trong thiết bị kiềm hoá d. Thông số công nghệ - Nhiệt độ thích hợp là 80-850C - Thời gian thông thường là khoảng 45-60 phút GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Đề tài : Chocolate đen 23 3.5. Rang a. Mục đích công nghệ - Chế biến: Quá trình rang tạo nên những biến đổi cần thiết để hình thành hương vị đặc trưng cho sản phẩm chocolate. - Chuẩn bị: Sau quá trình rang sẽ có sự biến đổi cấu trúc để quá trình nghiền thuận tiện. b. Các biến đổi của nguyên liệu - Vật lý: Hạt ca cao giòn hơn và độ bền cơ học giảm, quá trình nghiền sẽ thuận tiện. - Hóa lý: Dưới tác dụng nhiệt độ chất béo chuyển từ rắn sang lỏng. Bên cạnh đó, còn có sự bốc hơi của nước và các chất dễ bay hơi khác. Một số chất tạo mùi vị xấu như acid acetic sẽ bị bay hơi, làm tăng giá trị cảm quan của sản phẩm. - Hóa học: + Giảm khối lượng chất khô: Do các phản ứng hóa học hình thành chất dễ bay hơi và thoát ra ngoài. + Phản ứng thủy phân: Phản ứng thủy phân lipid góp phần tạo cấu tử tiền hương cho sản phẩm chocolate. + Phản ứng Maillard: Tạo hương vị đặc trưng . + Phản ứng oxi hóa khử: Oxy hóa khử hợp chất polyphenol. + Phản ứng nhiệt phân. - Hóa sinh và sinh học: Dưới tác dụng nhiệt độ, enzyme và vi sinh vật bị vô hoạt. GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Đề tài : Chocolate đen 24 c. Thiết bị Hình 3.6: Thiết bị rang hạt ca cao GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Đề tài : Chocolate đen 25 Hình 3.7 : Thiết bị rang ca cao thể hiện chiều ca cao vào và ra GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Đề tài : Chocolate đen 26 d. Thông số công nghệ - Nhiệt độ: Nhiệt độ của hạt ca cao thường xấp xỉ 100oC. - Thời gian rang: Khoảng 10-30 phút. 3.6. Nghiền a. Mục đích công nghệ: Chuẩn bị Làm giảm kích thước của hạt ca cao và chuẩn bị cho quá trình nhào trộn diễn ra đồng đều hơn. b. Biến đổi của nguyên liệu - Vật lý: Làm giảm kích thước hạt ca cao bởi vì dưới tác dụng của lực cơ học, kích thước hạt giảm dần. Nhiệt độ của ca cao tăng do tác dụng của lực ma sát. - Hóa lý: Sự hóa lỏng của ca cao: Do ca cao chưa tách béo khi nghiền nên có hiện tượng hóa lỏng ca cao. c. Thiết bị và thông số công nghệ Hình 3.8 : Cấu tạo thiết bị nghiền 2 trục GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Đề tài : Chocolate đen 27 Hình 3.9: Thiết bị nghiền 2 trục a) Thiết bị nghiền 2 trục nhìn bên ngoài; b) Thiết bị nghiền 2 trục nhìn từ trên 3.7. Nhào trộn a. Mục đích công nghệ: Chuẩn bị Qúa trình nhào trộn nhằm mục đích tạo điều kiện cho các nguyên liệu phân bố đều vào nhau, tạo dung dịch huyền phù. Trong đó, bơ ca cao là môi trường phân tán, còn bột ca cao, đường … là những thành phần thuộc pha phân tán. b. Các biến đổi của nguyên liệu - Vật lý: Trong quá trình nhào trộn, biến đổi quan trọng nhất là sự phân bố đồng đều các thành phần vào nhau. Quá trình nhào trộn trong sản xúât chocolate cần chú ý hiện tượng sau: ca cao khối là chất lỏng có độ nhớt cao, bơ ca cao cũng thường được bổ sung vào dưới dạng lỏng, trong khi đó, đường ở dạng bột và chủ yếu là thành phần ưu nước. Do đó, quá trình nhào trộn sẽ rất khó khăn và phụ thuộc vào tỉ lệ của hai nhóm nguyên liệu này cũng như độ nhớt của pha lỏng và kích thước của pha rắn. Nồng độ cao của các cấu tử pha rắn và độ nhớt cao của pha lỏng làm tăng lực ma sát và nhiệt độ hỗn hợp. - Hóa lý: Trong quá trình nhào trộn, các chất rắn có thể liên kết lại thành các hạt có kích thước lớn hơn. Độ ẩm của các thành phần trong khối chocolate có ảnh hưởng đến kích thước của các cấu tử được tạo ra khi nhào trộn. Độ ẩm trong khối ca cao càng cao thì sẽ thúc đẩy quá trình tạo ra các cấu tử có kích thước lớn hơn. Sau khi nhào trộn, nếu hàm lượng các cấu tử có kích thước lớn còn khá nhiều thì cần phải qua giai đoạn nghiền để làm giảm kích thước của chúng GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Đề tài : Chocolate đen 28 c. Thiết bị: sử dụng thiết bị melangeur Hình 3.10 : Sơ đồ cấu tạo thiết bị melangeur Hình 3.11 : Thiết bị nhào trộn Melangeur GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Đề tài : Chocolate đen 29 Hình 3.12: Thiết bị Melanguer hoạt động d. Thông số công nghệ Thời gian nhào trộn hỗn hợp là 20-30 phút. Nhiệt độ nhào trộn giữ trong khoảng từ 40-450C. Nếu nhiệt độ của hỗn hợp vượt quá 600C sẽ gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm. 3.8. Nghiền tinh a. Mục đích công nghệ: chuẩn bị Là làm giảm kích thước của các cấu tử pha rắn có mặt trong huyền phù, đặc biệt là đường. Đây là giai đoạn quan trọng, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình xử lý nhiệt tiếp theo. b. Các biến đổi nguyên liệu Trong quá trình nghiền, ngoài việc giảm kích thước của các cấu tử, hỗn hợp nguyên liệu sẽ trở nên đồng nhất hơn và dần chuyển về dạng paste. Sau quá trình nghiền, do ma sát giữa các trục và giữa trục với nguyên liệu sẽ sinh nhiệt. Khi các trục nóng lên GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Đề tài : Chocolate đen 30 sẽ gây ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Do đó, hỗn hợp cần được phải làm nguội ở nhiệt độ trong khoảng 450-480C c. Thiết bị : thiết bị nghiền 5 trục Hình 3. 13: Sơ đồ dòng chuyển động trong thiết bị nghiền 5 trục Hình 3.14 : Các thông số khi máy hoạt động GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Đề tài : Chocolate đen 31 Hình 3.15: Sơ đồ cấu tạo thiết bị nghiền 5 trục Hình 3.16: Cấu tạo bên trong máy nghiền 5 trục GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Đề tài : Chocolate đen 32 3.9. Đảo trộn nhiệt a. Mục đích công nghệ: Chế biến Trong quy trình công nghệ sản xúât chocolate, quá trình đảo trộn nhiệt có vai trò rất quan trọng. Mục đích chính của quá trình xử lý nhiệt là tạo ra trạng thái đồng nhất của hỗn hợp nguyên liệu. Đây là công đoạn quyết định độ mịn của sản phẩm chocolate. Bên cạnh đó, quá trình xử lý nhiệt còn nhằm mục đích tạo ra tổ hợp hương vị của chocolate một cách hài hoà thông qua việc loại bỏ một số cấu tử tạo mùi xấu và hình thành nên các cấu tử hương mới. b. Các biến đổi của nguyên liệu - Vật lý và hoá lý: Quá trình đảo trộn nhiệt làm giảm kích thứơc các hạt của pha rắn, tăng độ mịn, giải phóng chất béo và nước từ bên trong cấu trúc cuả các hạt nguyên liệu. Dưới tác dụng của nhiệt độ cao, một phần nước sẽ bay hơi làm giảm ẩm. Phần nứơc còn lại sẽ liên kết với chất béo dưới tác dụng của lecithin ( được bổ sung vào tại thời điểm 1 giờ trước khi kết thúc quá trình đảo trộn) và tạo hệ keo làm giảm nhớt của pha lỏng, nhờ đó làm dịu sản phẩm. - Hoá học : Đảo trộn nhiệt diễn ra ở nhiệt độ 600-800C trong một thời gian dài nên có hàng loạt các phản ứng hóa học sẽ xảy ra, quan trọng nhất là phản ứng Maillard làm hương vị chocolate tăng lên rõ rệt. Ngoài ra, các tannin sẽ được chuyển hoá, các chất màu bị oxi hoá từ đó tạo giá trị cảm quan tốt hơn. - Hoá lý: Xảy ra sự bay hơi của một số acid dễ bay hơi có mùi khó chịu như acid acetic. c. Thiết bị Thiết bị trục dọc: thường có năng suất nhỏ, thời gian thực hiện dài. Tuy nhiên chất lượng cảm quan của chocolate sản xuất theo phương pháp này rất tốt. Thường sử dụng trong các cơ sở sản xúât nhỏ ha